已過(guò)去的2016年，被認(rèn)為是VR元年，更確切的說(shuō)，應(yīng)該是VR技術(shù)元年。在所有技術(shù)中，交互技術(shù)的存在感更強(qiáng)，已走入消費(fèi)者市場(chǎng)的三大頭顯在定位交互上擁有較為成熟的方案，HTC Vive更因房間級(jí)空間定位方案樹(shù)立了高端VR體驗(yàn)交互的標(biāo)準(zhǔn)。

　　然而PC端VR體驗(yàn)的昂貴成本仍將不少VR愛(ài)好者擋在門(mén)外，讓價(jià)格更友好、使用更方便的移動(dòng)VR具備更完善的空間定位功能，或許才是促進(jìn)VR普及與發(fā)展的正確道路。今天，LYRobotix（凌宇智控）CEO張道寧就與87君聊了聊，移動(dòng)VR中定位交互那些事兒。

　　當(dāng)Daydream頭顯只能用來(lái)“View”

　　目前移動(dòng)VR頭顯在全球擁有數(shù)千萬(wàn)的存量，其更多地被用來(lái)看全景圖片、視頻、直播等，正如Daydream頭顯被冠以了“View”的名字。盡管一些頭顯也可讓用戶(hù)體驗(yàn)輕交互游戲，然而由于畫(huà)質(zhì)與交互等方面的局限，體驗(yàn)并不能媲美三大頭顯。

　　張道寧介紹，目前主流移動(dòng)VR中的交互形式有兩種，分別是觸摸板和藍(lán)牙體感手柄。這兩種方式都只有3DOF姿態(tài)信息，無(wú)法通過(guò)“探頭去看”、“伸手去摸”這種符合直覺(jué)的方式與虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)，硬件形態(tài)有待完善。

　　盡管Gear VR新版、Daydream View在交互方案上沒(méi)有大突破，張道寧認(rèn)為，巨頭卻是在以開(kāi)放的態(tài)度對(duì)待第三方移動(dòng)VR定位方案。“新版的Gear VR四代與之前產(chǎn)品最大的區(qū)別是開(kāi)放OTG接口；Daydream View也沒(méi)有采用將手機(jī)包裹起來(lái)的封閉設(shè)計(jì)，Pixel手機(jī)接口可露出連接第三方外設(shè)；Cardboard更是開(kāi)放的。巨頭知道自家產(chǎn)品的體驗(yàn)并不完善，而他們也正以開(kāi)放的姿態(tài)擁抱外設(shè)廠(chǎng)商。”

　　張道寧認(rèn)為，如果類(lèi)比PC，現(xiàn)在的移動(dòng)VR就是只有顯示器和主機(jī)的PC，而他們開(kāi)放了USB接口給鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的發(fā)明人，提供移動(dòng)VR中交互解決方案的廠(chǎng)商就是在做三維空間的鼠標(biāo)和鍵盤(pán)。

　　三大頭顯定位方案并不適宜移植到移動(dòng)VR中

　　不少人認(rèn)為，既然Vive等頭顯都擁有高質(zhì)量定位方案，將這些方案移植到移動(dòng)VR中，是最便利可行的方法。然而，張道寧坦言，三大頭顯的定位方案與移動(dòng)VR并不契合。

　　張道寧表示，Vive Lighthouse激光定位方案的原理是，兩個(gè)作為信號(hào)源的基站分時(shí)工作，完成360度的掃描，Vive頭盔與手柄上布滿(mǎn)的傳感器會(huì)記住被基站掃過(guò)的時(shí)間和角度信息，由此得到大量數(shù)據(jù)，匯總到連接PC的HUB中，最終將數(shù)據(jù)傳遞至PC進(jìn)行運(yùn)算。這一定位方案對(duì)激光掃描精度要求非常高，需要高精度電機(jī)，傳感器需實(shí)時(shí)處理傳輸數(shù)據(jù)，需要FPGA芯片，且連接的PC也需要高性能芯片，成本較高，單個(gè)基站和手柄價(jià)格都超過(guò)千元。此外如果將這一方案移植到移動(dòng)VR中，不僅需要訂制布滿(mǎn)傳感器的移動(dòng)VR頭顯，還需在其中集成計(jì)算單元，更要保證頭顯和手柄具有一定體積便于定位，因而成本高，不具可實(shí)現(xiàn)性、易用性和便攜性。

　　Oculus的星座定位方案在數(shù)學(xué)原理上與Lighthouse相同，不同的是頭顯和Touch上密密麻麻的紅外LED點(diǎn)主動(dòng)發(fā)光，由攝像頭捕捉每個(gè)點(diǎn)的變化，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法做一個(gè)剛體的解算，從而把這個(gè)剛體在以攝像頭為原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系統(tǒng)中的位置解算出來(lái)。張道寧認(rèn)為這套定位方案不適用移動(dòng)VR最好的證明就是Oculus自家Gear VR也并沒(méi)有采用，而其原因在于這套方案功耗大，依賴(lài)高性能芯片，且成本頗高。

　　張道寧說(shuō)，PSVR定位方案是兩種技術(shù)的結(jié)合，一是雙目三角定位，根據(jù)手柄相對(duì)左右攝像頭的不同距離確定相對(duì)位置；二是根據(jù)手柄光球大小來(lái)得到光球的深度信息。而這一定位方案的缺陷在于，定位精度會(huì)隨著手柄距離雙目攝像頭的距離的平方衰減，在兩三米外就會(huì)嚴(yán)重抖動(dòng)。受限于雙目攝像頭的視場(chǎng)角，如果采用廣角鏡頭精度就會(huì)較差，如果采用窄視角鏡頭定位范圍又會(huì)受限，這就需在便攜性與定位精度間做取舍。PSVR這套方案不適合移植到移動(dòng)VR，問(wèn)題不止上面所說(shuō)的“定位范圍不夠”和“產(chǎn)品體積和定位精度取舍”這兩個(gè)問(wèn)題，最大的問(wèn)題是定位器功耗大，無(wú)法通過(guò)電池供電，需要插電使用，不符合移動(dòng)VR對(duì)易用性的要求。另外，成本是否符合移動(dòng)VR的成本結(jié)構(gòu)也是較大挑戰(zhàn)。

　　LYRobotix移動(dòng)VR定位交互方案NOLO

　　在張道寧看來(lái)，移動(dòng)VR中的定位交互方案需要滿(mǎn)足以下特點(diǎn)，需要一定定位范圍，滿(mǎn)足便攜性、移動(dòng)性需求，最重要的是價(jià)格友好，符合移動(dòng)VR特性，與Gear VR、Daydream頭顯的售價(jià)達(dá)到同一數(shù)量級(jí)。

　　目前專(zhuān)注移動(dòng)VR中定位方案的廠(chǎng)商不多，LYRobotix開(kāi)發(fā)的售價(jià)99美元的移動(dòng)VR交互設(shè)備N(xiāo)OLO是其中少數(shù)具有較高成熟度的產(chǎn)品。NOLO由1個(gè)定位基站、1個(gè)頭盔定位器和2個(gè)交互手柄組成，采用LYRobotix自主研發(fā)的PolarTraq空間定位技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)6-DoF空間定位與交互，具有超100度FOV，定位范圍達(dá)六米，定位誤差只為幾毫米，延遲在20ms以?xún)?nèi)。

　　就技術(shù)細(xì)節(jié)，張道寧提到，NOLO的定位基站擔(dān)當(dāng)信源的角色，往空間中廣播超聲波、紅外信號(hào)以及無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，而兩個(gè)手柄和頭盔定位器上具有聲光電三種傳感器，接收到定位基站的廣播信號(hào)后，解算出相對(duì)于定位基站的空間位置，并通過(guò)OTG將位置和姿態(tài)信息傳遞至頭顯中的手機(jī)，通過(guò)SDK完成與虛擬世界的擬合。

　　張道寧表示，這一定位方案功耗低，不依賴(lài)高性能芯片，且定位器隨放隨玩，具有高便捷性。而其99美元的價(jià)格更是被外媒評(píng)價(jià)為“不可戰(zhàn)勝”。

　　在內(nèi)容方面，LYRobotix已在與不少優(yōu)質(zhì)游戲進(jìn)行對(duì)接。張道寧透露，對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，已經(jīng)在Vive平臺(tái)上開(kāi)發(fā)完成的游戲，只需花一天的時(shí)間就可以完成與NOLO定位系統(tǒng)的適配，讓他們的全沉浸式VR游戲也可以運(yùn)行在所有安卓手機(jī)上。而使用NOLO也可讓玩家直接玩Steam VR上的游戲，其原理是把在PC上運(yùn)行的Steam VR游戲，使用WiFi或者連線(xiàn)的方式，投屏到手機(jī)屏幕當(dāng)中，同時(shí)結(jié)合NOLO定位交互方案，就可把玩家的交互信息反饋到運(yùn)行的VR游戲中，完成人機(jī)交互。

　　隨著驍龍835的面世，移動(dòng)VR被認(rèn)為將擁有愈加完善的體驗(yàn)，而移動(dòng)VR定位交互方案提供商也將迎來(lái)“黃金時(shí)代”。此前曾登陸CES舞臺(tái)并收獲不錯(cuò)反響的NOLO也將在本月31日上線(xiàn)Kickstarter眾籌平臺(tái)，并將在 5月走入市場(chǎng)直面VR用戶(hù)的考驗(yàn)。隨著移動(dòng)處理器性能的提高，以及第三方外設(shè)的成熟，移動(dòng)VR或?qū)⒃谛碌囊荒暧瓉?lái)生機(jī)。